Текст книги "Сокровища звездного неба"

Автор книги: Феликс Зигель

сообщить о нарушении

Текущая страница: 8 (всего у книги 22 страниц)

Жираф

 

В этом созвездии все звезды слабее 4 ^m. Заслуживает внимания довольно яркое (6 ^m) рассеянное звездное скопление NGC 1502 диаметром всего в 6 минут дуги. Его легко отыскать в бинокль, но только в крупный телескоп оно достаточно эффектно.

Самый замечательный объект созвездия Жирафа – необыкновенная переменная звезда RU. Ее координаты, (для эпохи 1900,0)  α= 7 ^ч10 ^м54 ^с;  δ= + 69°51,2'. До 1964 г. считалось, что RU Жирафа – типичная цефеида с периодом 22 дня, с ритмичностью незатухающего маятника из века в век повторяющая свои колебания. Каково же было удивление астрономов, когда в конце 1904 г. выяснилось, что блеск RU Жирафа стал постоянным! Да, именно так – пульсирующая цефеида неожиданно остановилась, замерла, застыла. Если блеск RU Жирафа сейчас и колеблется, возможно, непериодически, то во всяком случае амплитуда этих колебаний не превосходит 0,04 зв. величины.

В чем причина внезапной «остановки» этой звезды – до сих пор неизвестно. Возможно, что разгадка придет не скоро, но сенсационное поведение RU Жирафа заставляет нас пересмотреть существующие теории цефеид и представления об эволюции звезд.

Попробуйте отыскать эту звезду и систематически следите за ее блеском – вдруг вам посчастливится обнаружить, что RU Жирафа снова стала нормальной цефеидой! Здесь все пока таинственно и чревато открытиями.

Рысь

 

Как уже говорилось, созвездием Рысь названа самая бедная звездами область земного звездного неба. Справедливости ради стоит отметить, что все же в созвездии Рыси есть две звезды ярче 4 ^m, ничем, впрочем, не замечательные. Пожалуй, для тренировки в отыскании слабых звезд имеет смысл разыскать  αРыси – оранжевую звездочку 3,2 ^m, находящуюся на продолжении задних лап Большой Медведицы. Для астрономов нет, конечно, «главных» и «второстепенных» звезд. Их интересует буквально все, что доступно наблюдениям. Поэтому они, в частности, тщательно изучили спектр  αРыси, определили ее температуру, движение в пространстве и нашли, что это ничем не выделяющееся оранжевое солнце отстоит от нашего на расстоянии, близком к 50 пк. А ведь подобные сведения астрономы собрали не только для всех видимых невооруженным глазом звезд, но и для многих тысяч тех солнц, которые можно наблюдать лишь в телескоп. Какая кропотливая, трудоемкая работа!

СОЗВЕЗДИЯ ОСЕННЕГО НЕБА

От постоянно видимых околополярных созвездии мы перейдем теперь к созвездиям, характерным для каждого из четырех времен года – осени, зимы, весны и лета. «Сезонная» сортировка созвездий, конечно, условна. Например, в долгие зимние ночи, от конца вечерних сумерек и до утренней зари, над горизонтом медленно проплывают не только «чисто зимние», но и «осенние» (ранним вечером) и «весенние» (под утро) и даже частично «летние» созвездия. Поэтому договоримся рассматривать вид звездного неба для определенных дней года и моментов суток. Так, например, под «осенним» звездным небом мы будем понимать ту панораму созвездий, которую увидит наблюдатель 1 октября в 22 часа по времени места наблюдения. Для «зимнего» неба удобен момент 15 января в 22 часа, а для «весеннего»– 15 апреля в 22 часа декретного или 23 часа летнего времени. Только для «летнего» неба из-за «белых» ночей сделаем исключение – рассмотрим звездное небо в 0 часов летнего времени 15 июля. Теперь окинем общим взглядом типичное осеннее звездное небо. В южной половине небосвода на полпути от горизонта виден огромный квадрат из четырех почти одинаковой яркости звезд. От его левого верхнего угла отходит к востоку и немного вверх цепочка из трех звезд. В целом это семизвездие напоминает ковш Малой Медведицы, только гораздо больших размеров. Огромный квадрат (без левого верхнего угла) – главная часть созвездия Пегаса. Рукоятка ковша – наиболее яркие из звезд созвездия Андромеды.

На продолжении этой рукоятки видна еще одна звезда такой же яркости, как и главные звезды Андромеды. Это – главная звезда  αсозвездия Персея, а само это созвездие характерно треугольником, который образуют звезды α,  βи δ.

Под цепочкой главных звезд Андромеды в юго-восточной части неба виднеются две почти одинаковой яркости звезды, «возглавляющие» созвездие Овна. Пегас, Андромеда, Персей и Овен – наиболее заметные созвездия осеннего неба. Остальные созвездия придется отыскивать, отправляясь от этих главных созвездий.

Между Андромедой и Овном размещается маленькое созвездие Треугольника. Сам треугольник, образованный звездами α,  β и γ, малоприметен, да и к тому же на небе можно мысленно построить множество разных треугольников, сочетая различные тройки звезд.

Еще менее выразительно созвездие Ящерицы – группа слабых звездочек, окаймленная границами созвездий Пегаса, Андромеды, Кассиопеи, Цефея и Лебедя. Правее Овна расположено большое созвездие Рыб, также не содержащее ярких звезд. Под Овном и Рыбами значительный участок неба занят созвездием Кита, в котором даже при очень большом воображении нельзя заметить каких-либо контуров этого исполинского животного.

Происхождение названий осенних созвездии различно. В Пегасе, Андромеде и Персее читатель, конечно, уже узнал героев знакомого ему мифического повествования. Столь же древни созвездия Треугольника, Овна, Рыб и Кита. Первое не имеет большего значения, чем то, которое отражено в его наименовании. То же можно сказать и про созвездие Овна, изображаемого на старинных звездных картах в виде барана или агнца (овен – по-латински «баран», а «агнец» – старославянское название ягненка). Странно выглядит на тех же картах созвездие Рыб – две рыбы, связанные за хвосты широкой лентой. По одному из преданий, когда в древности в начале весны Солнце вступало в это созвездие, начинался период дождей и наводнений – отсюда и повод для малообоснованного названия. Неясно и происхождение созвездия Кита. Наиболее популярна легенда, что в этой области звездного неба фантазией древних греков увековечено то самое морское чудовище, которое чуть было не поглотило бедную Андромеду.

Созвездие Ящерицы – создание безудержной фантазии или, лучше сказать, произвола уже знакомого нам гданьского астронома Гевелия. В 1690 г. группу слабеньких звездочек в этом участке неба Гевелий назвал созвездием Ящерицы. Мотив? Да просто потому, что здесь осталось место только для маленького животного, а звездочки можно посчитать мелкими блестками на чешуе изящного пресмыкающегося.

Пегас

                              

Как и во многих других созвездиях, в Пегасе звезда  αне самая яркая. Она немного уступает в блеске звезде ε, которая является ярчайшей звездой этого созвездия (звездная величина первой 2,5 ^m, второй – 2,4 ^m). Правое и чуть выше этой звезды находится главная достопримечательность созвездия Пегаса – яркое шаровое звездное скопление. В бинокль видно круглое светящееся туманное пятнышко, но в большой школьный рефрактор в темную и прозрачную звездную ночь здесь можно рассмотреть интересные подробности. Пятнышко совсем круглое, но поверхностная яркость в разных его частях неодинакова. Сердцевина пятнышка наиболее ярка, а к краям по всем направлениям яркость постепенно падает. Если у вас хорошее зрение и есть некоторый опыт в астрономических наблюдениях, вы, вероятно, заметите, что края пятнышка искрятся, как огоньки далекого города. При таких наблюдениях «на пределе видимости» попробуйте воспользоваться эффектом «бокового зрения».

В крупные телескопы шаровое звездное скопление в созвездии Пегаса легко разделяется на отдельные звезды. Сказанное, правда, относится только к краям скопления, а в его центральных областях звезд так много и они так густо распределены в пространстве, что глаз земного наблюдателя здесь видит лишь сплошное сияние (рис .33)

рис .33

Шаровое скопление М15 (или NGC 7078) – одно из наиболее далеких. Расстояние до него около 27 000 световых лет. На лучших из фотоснимков шаровое скопление в Пегасе имеет угловой поперечник в 15 минут дуги, то есть в половину лунного диска! Отсюда легко вычислить, что действительный Диаметр этого космического образования близок к 118 световым годам. Внутри сферы с этим диаметром, как показывают исследования, заключено около шести миллионов солнц! Если где-то в центре скопления есть обитаемые планеты, их звездное небо совсем не похоже на наше. Десятки тысяч звезд, по яркости превосходящих Венеру, повсюду густо усеивают небосвод, создавая изумительную по красоте панораму!

Удивительные образования эти шаровые звездные скопления или. лучше сказать, «шары из звезд»! Какие-то не известные нам пока силы сформировали здесь из «дозвездной» материи огромную звездную систему, нечто промежуточное между двойными и кратными звездами, с одной стороны, и исполинскими галактиками, с другой.

Население шаровых звездных скоплений очень своеобразно. Тут преобладают звезды-гиганты, среди которых, правда, нет особенно горячих и сверхгигантских экземпляров. Выделяются холодные красноватые гиганты с температурой поверхности от 2300 до 4300 К. В шаровых скоплениях много переменных звезд, главным образом цефеид.

Хотя шаровое скопление в Пегасе кажется, как большинство космических объектов, статичным, неподвижным, на самом деле это не так. Прежде всего само скопление в целом движется в пространстве, причем, как показывает его спектр, оно приближается к нам со скоростью 114 км/с. Кроме того, каждая звезда скопления описывает вокруг его центра замысловатую кривую, определение характера которой составляет одну из очень сложных задач современной небесной механики. Наконец, некоторые шаровые скопления чуть сплюснуты – верный признак осевого вращения всего «шара из звезд».

Шаровые звездные скопления – одни из самых древних объектов нашей Галактики. Устойчивость их весьма велика, и они могут существовать, не распадаясь, миллионы лет!

Правый верхний «угол» «квадрата» Пегаса, звезда β, очень любопытна. Совсем недавно в каталогах переменных звезд она числилась переменной звездой неизвестного типа. Сейчас в этот вопрос внесена полная ясность. Красный гигант βПегаса оказался неправильной переменной звездой, меняющей блеск в пределах от 2,4 ^mдо 2,8 ^m. Вот вам еще один тип звездной переменности – самый, пожалуй, сложный, так как никаких закономерностей в изменениях блеска в этом случае уловить не удается. Возможно, что в звездах такого типа (красных неправильных переменных) небольшие колебания температуры поверхности вызывают заметные изменения прозрачности их атмосфер. В этих относительно холодных атмосферах есть облака из окиси титана, оптические свойства которых (прозрачность) очень чувствительны даже к небольшим колебаниям температуры. Впрочем, это только гипотеза, может быть, и далекая от реальности.

Андромеда

 

Арабский астроном Ас-Суфи, живший в X в.н.э .,описывает «маленькое небесное облачко», легко различимое в темные ночи вблизи звезды  νсозвездия Андромеды. В Европе на него обратили внимание только в начале XVII в. Современник Галилея и его соратник в первых телескопических наблюдениях неба астроном Симон Мариус в декабре 1612 г. впервые направил телескоп на эту странную небесную туманность. «Яркость ее,– пишет Мариус,– возрастает по мере приближения к середине. Она походит на зажженную свечу, если на нее смотреть сквозь прозрачную роговую пластинку».

Несколько десятилетий спустя туманность Андромеды изучал Эдмунд Галлей, друг, и ученик великого Ньютона. По его мнению, небольшие туманные пятна «не что иное, как свет, приходящий из неизмеримого пространства, находящегося в странах эфира и наполненного средою разлитой и самосветящейся». Другие религиозно настроенные астрономы, как, например, Дерхем, уверяли, что в этом месте «небесная хрустальная твердь» несколько тоньше обычного и потому отсюда на грешную землю изливается «неизреченный свет» царствия небесного.

Вопрос об истинной природе туманности Андромеды не был решен и в XIX в. Никто, конечно, уже не говорил о просвечивании «тверди небесной», но зато шли оживленные споры о том, состоит ли туманность из светящихся газов или из звезд, находится ли она за пределами нашей звездной системы, или из этой туманности в космических окрестностях Солнца рождается новая планетная система.

Как и всегда в подобных случаях, спор был решен лишь тогда, когда появились новые достаточно мощные средства исследования. В 1924 г. Эдвин Хаббл, известный американский астроном, на фотоснимках, полученных с помощью 2,5-метрового рефлектора обсерватории Mayнт Вилсон, впервые «разрешил» (то есть разделил) туманность Андромеды на отдельные звезды. Впервые глазам исследователя предстала величественная звездная система с миллиардами солнц, возможно, с миллионами обитаемых планет, короче говоря, соседняя галактика.

Разделение туманности Андромеды на отдельные звезды решило вопрос и об удаленности от Земли. Что нельзя было сделать для туманности в целом, то оказалось сравнительно легким делом для отдельных составляющих ее звезд. Используя физические свойства некоторых из них, удалось уверенно показать, что туманность Андромеды находится не внутри нашей Галактики, а далеко за ее пределами, на расстоянии (по современным данным) 520 кпк. Так было положено начало внегалактической астрономии —одной из наиболее бурно развивающихся ныне отраслей науки о небе.

Туманность Андромеды – единственная галактика северного полушария неба, видимая невооруженным глазом. Ее звездная величина 4,З ^m. В темные ночи эта «туманная звезда» видна совершенно отчетливо, и для того, чтобы отыскать ее на небе, исключительная зоркость вовсе не обязательна. На картах  она видна над звездами  μи  νАндромеды.

Глазу туманность представляется маленьким овальным светящимся пятнышком с наибольшим поперечником около 1/4 градуса (15'). Но это далеко не вся туманность, а только центральная, самая яркая ее часть. На хороших фотографиях туманность Андромеды гораздо крупнее – ее длина близка к 160', а ширина – к 40' (рис. 34). Иначе говоря, на таких снимках по площади туманность почти в 7 раз больше площади лунного диска! Но и это опять еще не вся туманность. Микрофотометр – прибор для измерения почернений на негативах астрономических объектов – улавливает воздействие света на эмульсию даже там, где глаз ничего не видит. В применении к негативам туманности Андромеды он «расширил» изображение этого уникального объекта до «астрономических» масштабов – 270' (или 4,5°) в длину и 240' (4°) в ширину! Значит, на самом деле туманность Андромеды занимает на небе площадь в 14 квадратных градусов, т.е. в 70 раз больше полной Луны! Будь наши глаза столь же чувствительными, как микрофотометры, туманность Андромеды показалась бы на небе величиной с треть ковша Большой Медведицы!

рис. 34

Постепенное «схождение на нет», размазанность краев – свойство всех галактик. Оно заставляет думать, что межгалактическое пространство вовсе не пусто, а наполнено разреженнейшей средой – межгалактической плазмой. Вообще естественнее думать, что галактики представляют собой уплотнения в той всеобъемлющей всепроникающей материальной среде, которая сплошь заполняет наблюдаемую нами часть Вселенной.

Обратите внимание и на другой факт. Если глазу туманность Андромеды представляется овальным пятном, то для микрофотометра она почти шарообразна. Это свойство туманности Андромеды роднит ее и с нашей Галактикой, и с другими спиральными звездными системами. Их плоская чечевицеобразная форма – только обманчивая видимость. Точнее, плоский диск образует лишь главная часть звезд Галактики. Значительная же их доля составляет шарообразную «вуаль», весьма прозрачный «шар», включающий в себя и экваториальную «чечевицу».

Из всех известных нам галактик туманность Андромеды изучена лучше других. Мы знаем такие подробности о строении этого «звездного острова», которые известны, вероятно, далеко не всем его разумным обитателям.

Туманность Андромеды – исполинская звездная спираль с поперечником в 50 кпк, спираль, которую мы видим не плашмя и не «с ребра», а, так сказать, вполоборота. Примерно так же выглядит оттуда, из туманности Андромеды, наша Галактика, наш Млечный Путь.

Сходство двух галактик большое. Из огромных центральных шарообразных сгущений преимущественно желтых карликовых звезд – ядер галактик – выходят исполинские спиралеобразные звездные ветви. На великолепных недавно полученных цветных фотографиях туманности Андромеды, в отличие от желтоватого центрального ядра, ее ветви выглядят голубоватыми. Так и должно быть – в ядре в основном сосредоточены желтые звезды типа нашего Солнца, а зато силуэт, очертания спиральных ветвей создаются горячими голубовато-белыми звездами-гигантами.

В туманности Андромеды вспыхивают новые звезды, периодически «подмигивают» многочисленные цефеиды, несомненно, есть и другие знакомые нам классы переменных звезд. В 1885 г. там даже вспыхнула сверхновая звезда, на короткий срок засиявшая почти столь же ярко, как миллиарды звезд этой галактики!

Внутри туманности Андромеды и вокруг нее найдено около 470 шаровых звездных скоплений, очень похожих на принадлежащие нашей Галактике аналогичные объекты. Есть в соседней галактике и рассеянные звездные скопления, и газовые туманности, и облака мельчайшей твердой космической пыли. Последними вызваны многочисленные темные «провалы» на общем светящемся звездном фоне, хорошо различимые на фотоснимках туманности Андромеды.

Как и в нашей звездной системе, звезды туманности Андромеды обращаются вокруг ее ядра. Когда говорят о вращении подобной галактики, не следует понимать этот термин чересчур упрощенно. Галактики, подобные туманности Андромеды, не вращаются как единое целое, например, как патефонная пластинка. Однако нельзя движение звезд полностью уподоблять и движению планет Солнечной системы. Действительность находится между этими двумя крайностями – вращением твердого тела и «кеплеровским» обращением  планет. В Галактике угловая скорость вращения убывает с увеличением расстояния от центра, но медленнее, чем по законам Кеплера. Такова лишь общая картина вращения спиральных галактик. Детали же ее очень сложны и до конца не выяснены.

Возможно, что вокруг некоторых звезд туманности Андромеды обращаются населенные разумными существами планеты, – в этом, в частности, нас убеждает обилие в ней звезд типа нашего Солнца. Если там существуют очаги цивилизаций, то, вероятно, они сосредоточены в ядре туманности, состоящем из солнцеподобных звезд. Средние расстояния между отдельными звездами здесь гораздо меньше, чем в ветвях, и это облегчает связь цивилизаций. Кто знает, быть может, разумные обитатели ядра туманности Андромеды давно уже создали то Великое кольцо космического содружества, о котором так ярко рассказал в «Туманности Андромеды» наш известный писатель и ученый И. А. Ефремов?

Туманность Андромеды окружена свитой из четырех гораздо меньших звездных систем. Главная из них, эллиптическая галактика М32, была открыта еще в XVIII в. Она видна в большой школьный рефрактор. Ее поперечник близок к 0,8 кпк, а население состоит примерно из миллиарда звезд. Столь же малочисленно население и другой карликовой галактики NGC205, хотя по размерам она вдвое больше первой. Похожи на них и остальные два спутника, открытые только в 1944 г. Рядом с этими крошечными звездными системами туманность Андромеды и наш Млечный Путь просто исполины. Впрочем, это обстоятельство не может служить основанием для самодовольства, так как количество уже известных нам гигантских галактик исчисляется многими миллионами.

По некоторым недавним оценкам расстояние до М31 на самом деле больше, чем думали до сих пор, и составляет 690 000 пк. Если это так, то туманность Андромеды – величайшая из известных нам галактик. Ее поперечник близок к 90 кпк, что втрое больше диаметра нашей галактики!

Еще Хаббл заметил внутри огромного, шаровидного центрального ядра туманности Апдромеды маленькое ядрышко, или керн .Выглядит керн как красноватая звездочка 13 ^m,2. По существу же керн М31 похож на исполинское и очень плотное шаровое звездное скопление диаметром 14 св. лет и массой, в несколько сотен раз превосходящей массу Солнца. Керн вращается вокруг оси, завершая полный оборот примерно за 300000 лет. Любопытно, что керном обладает также и один из главных спутников М31 – галактика NGC 205. Есть керн и в другом спутнике туманности Андромеды – галактике М32.

По-видимому, керны – неотъемлемая деталь структуры многих звездных систем. В нашей Галактике также нашли керн диаметром около трех световых лет, в центре которого есть еще одно самое маленькое ядрышко, выглядящее как очень яркий точечный звездообразный объект.

Природа кернов неясна. Возможно, что именно они служат главным источником активности ядер галактики. У нашей Галактики эта активность слабая: из ее ядра вытекают облака водорода со скоростью около 150 км/с, но в небольшом количестве (примерно одна масса Солнца за год!). В галактиках Сейферта и других пекулярных звездных системах активность ядер (а может быть, именно кернов?) несравненно выше.

В созвездии Андромеды есть еще один замечательный объект – тройная звезда γ, названная арабскими астрономами именем Аламак. Главная, желтая с оранжевым оттенком звезда 2 ^mимеет на расстоянии 10" спутник 5 ^m. Спутник – горячая голубоватая звезда – в свою очередь состоит из двух звезд, разделенных расстоянием в 0,3". Эта пара, несомненно, физически взаимосвязана – в ней давно уже обнаружено орбитальное движение с периодом в 56 лет. Разделить ее в школьные телескопы не удастся, но зато первая пара рекомендуется как красивая двойная звезда с резко выраженными (и, конечно, усиленными физиологическими эффектами) различиями в цвете компонентов. Весьма возможно, что и эта пара – физическая, но заметить орбитальное движение пока не удалось.

Звезда Аламак и ее двойной спутник весьма далёки от Земли. Нас разделяет 125 пк.

Интересна звезда оАндромеды. Это – переменная неизвестного типа, меняющая блеск в пределах от 3,5 ^mдо 4,0 ^m. Судя по спектру, оАндромеды состоит из двух горячих звезд, кружащихся вокруг общего центра масс с периодом, близким к полутора суткам.